KR200444128Y1 - 엔진 보조 소음기 - Google Patents

Abstract

본 고안은 엔진 보조 소음기에 관한 것으로, 산업용 중장비 차량의 가동에 의해 배출되는 배기가스가 유입되어 후단에 형성된 배출구(12)를 통해 배기가스가 배출되도록 형성되고, 배기가스의 배출에 따른 소음의 발생을 방지토록 구비된 머플러(10)의 보조 소음기에 있어서, 일측으로 상기 머플러(10)의 배출구(12)에 억지끼움 결합되는 결합부(110)가 형성되고, 타측으로 결합부(110)를 통해 흡입되는 배기가스의 배출속도가 감소되도록 콘 형상으로 확대형성되는 흡입확장부(120)가 형성된 흡입하우징(100)과; 일측이 개방된 개구부(210)를 가진 상광하협상의 원통형상으로 형성되고, 상기 흡입확장부(120)에 대응되어 결합되며, 타측 중앙 내측으로 요입된 확장끼움공(220)이 형성된 흡음하우징(200)과; 일측으로 상기 확장끼움공(220)에 끼움결합되도록 길이방향으로 길게 형성되고, 배기가스의 배출속도를 감쇠하여 소음방지토록 일단이 요입되어 직경이 축소되는 배가스 배출단부(310)가 형성된 감압배출파이프(300);를 포함하는 엔진 보조 소음기에 관한 것이다.

산업용 중장비 차량, 머플러, 보조, 소음기.

Description

엔진 보조 소음기{Engine auxiliary muffler}

본 발명은 엔진으로부터 배출되는 배기가스의 기류 소음 저감을 위한 보조소음기(Sub muffler)에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 지게차, 포크레인 등의 산업용 중장비 차량의 엔진에서 발생되는 배기가스를 배출시, 자동차용 배기장치의 후단에 설치되는 머플러의 배기가스 배출구에 장착되어 산업용 중장비 차량의 배기가스 배출로부터 발생되는 기류소음을 최소화하기 위한 엔진 보조 소음기에 관한 것이다.

일반적으로 공사현장, 산업현장 등에서 주로 사용되는 지게차, 포크레인, 블도우져 등의 산업용 중장비 차량은, 운전시, 엔진가동에 따라 배기가스가 발생된다. 이러한 엔진으로부터 발생되는 배기가스는 엔진의 배기포트와 연결되는 배기관을 거쳐 배기가스의 유해 성분을 정화하기 위한 촉매 컨버터를 거치게 된 후, 배기 가스의 온도와 압력을 저하시켜 소음을 감소시킨 후 대기 중으로 배출하는 머플러를 통해 대기중으로 배출되도록 구성된다.

즉, 이러한 일반적인 지게차, 포크레인, 블도우져 등의 산업용 중장비 차량 은 작업자가 시동을 걸어 엔진을 가동하게 되면 엔진으로부터 배기가스가 발생되고, 엔진으로부터 발생되는 배기가스가 배기포트를 통해 배출시, 배기관의 압력이 대기압보다 큰 압력을 가지고 있기 때문에 배기가스가 촉매 컨버터와 머플러를 통해 대기 중으로 배출될 수 있도록 되어 있는 바, 촉매 컨버터는 배기 가스 중에 포함된 불순물을 제거하고, 머플러는 원통 형상으로 높은 압력으로 배출되는 배기가스의 압력을 대기압에 근접하도록 압력을 낮추도록 하여 소음을 저감하는 기능을 수행하게 된다.

그런데 엔진에서 배출되는 배기가스는 고온ㆍ고압이므로 단순히 배기관을 통하여 외부로 배출하게 되는 경우 심한 소음 발생으로 인하여 승차감을 저하시키고 소음 환경 공해를 유발하여 규제 대상이 된다. 따라서, 이 때문에 배기관의 도중에는 배기되는 배기가스의 온도와 압력을 낮추어 배기소음을 저하하기 위하여 앞서 말한 바와 같이 머플러를 장착하고 있다.

이러한 머플러는 강판을 말아 원통을 만들고 그 원통 내부를 몇 개의 공간으로 구획하여 배기가스가 그 공간들을 통과하게 될 때 음파의 간섭을 일으키고 또 압력의 감소 및 배기온도의 저하를 일으키면서 점차로 소음이 감쇄되도록 되어 있다.

그러나 상기한 머플러만으로 산업용 중장비 차량의 소음 감쇄가 충분치 아니 하여 보조 소음기가 요구되고 있으며, 현실적으로 산업용 중장비 차량의 소음 감쇄를 하기 위한 보조 소음기는 전무한 상태이다.

여기서, 소음 규제에 대하여 간략히 살펴보면 소음은 환경을 파괴하는 공해 요소 중 하나이지만 생태계 파괴 등 자연을 대상으로 한 물질적 피해가 없다. 소음은 물질공해처럼 생명체에 중대한 위해를 가하는 것은 아니나 소음에 접하는 순간 불쾌감을 느낀다는 점이 일반적인 대기, 수질환경 오염 등의 공해와는 성격이 많이 다르다.

여기서, 대기오염과 수질오염은 인간의 감각으로 직접 감지하기 어려운 오염인 데 반해 소음은 생명체의 감각기관 즉 청각을 이용하여 스스로 감지할 수 있기 때문에 감각공해라고도 한다. 이러한 소음은 현대생활을 특성상 도시생활에서 인간의 활동량 증가로 소음을 발생이 커짐에 따라 도시형·생활형 공해로 문제가 대두되는 측면도 있다.

한편, 소음에 관한 많은 연구에서 현재 생명체에 소음이 미치는 영향을 살펴보면 청력의 저하와 손상 등 청력에 미치는 영향, 스트레스와 불쾌감 등의 심리적 영향, 업무·학습 등의 생활방해, 자율신경실조증·고혈압 등의 생리적 영향, 수태율·출산율 저하와 사산율·기형발생률 증가 등 임신·출산에 미치는 영향, 소음발생원 근처의 부동산 등의 자산가치 하락 및 가축의 산란율 저하 등의 사회적 문제 점이 발생되는 중대한 오염원이다.

여기서, 이러한 소음공해는 일반적으로 평가소음도 50데시벨(㏈) 이상이거나 고주파 성분이 400㎐ 이상인 음을 소음공해로 보고 있으며, 각 분야에 따라 소음규제규정을 별도로 규정하고 있다. 따라서, 앞서 말한 공사현장, 산업현장에서 사용되는 지게차, 포크레인, 블도우져 등의 산업용 중장비의 운전으로부터 발생되는 소음을 최저로 줄이기 위한 노력이 이루어져야 하는 필요성이 있다.

그러나, 이러한 지게차, 포크레인, 블도우져 등의 산업용 중장비의 소음방지를 위한 종래의 머플러만으로는 엔진으로부터 발생되는 배기가스에 의한 소음을 소음규제규정에 맞추기란 상당히 어려운 문제점이 있다.

따라서, 지게차, 포크레인, 블도우져 등의 산업용 중장비의 운전시, 초기 엔진으로부터 발생되는 배기가스가 배기관의 압력에 대해 머플러에 도달했을 때의 압력이 저하되었다 하여도 여전히 고압을 유지한 상태에 있기 때문에 고압으로 배출되는 배기가스에 의한 소음이 발생되어 산업용 중장비 차량이 운행되는 공사현장, 산업현장에서 소음에 의한 불쾌감 등의 소음공해의 문제점과 주변 주민들로부터의 민원이 빈번하게 제기되는 문제점이 있었다.

따라서, 본 고안은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로, 산업용 중장비의 작업차량에 부착된 머플러의 배기가스 배출구 후단에 결합되고, 머플러 후단의 배출구를 통해 배출되는 배기가스의 압력을 저감시킴으로 머플러로부터 1차소음이 감쇠된 후, 2차로 소음을 더 감소시켜 소음공해가 방지되는 엔진 보조 소음기를 제공하는 데 그 목적이 있다.

또한, 본 고안은 기존 산업용 중장비 차량의 머플러 후단에 용이하게 장착가능하여 설치비의 절감과 함께 최소의 비용으로 소음공해를 방지할 뿐만 아니라 소음공해에 따른 민원의 발생이 최소화되는 엔진 보조 소음기를 제공하는 데 또 다른 목적이 있다.

상술한 바와 같은 해결하고자 하는 과제를 달성하기 위한 본 고안에 따른 엔진 보조 소음기는 산업용 중장비 차량의 가동에 의해 배출되는 배기가스가 유입되어 후단에 형성된 배출구(12)를 통해 배기가스가 배출되도록 형성되고, 배기가스의 배출에 따른 소음의 발생을 방지토록 구비된 머플러(10)의 보조 소음기에 있어서, 일측으로 상기 머플러(10)의 배출구(12)에 억지끼움 결합되는 결합부(110)가 형성되고, 타측으로 결합부(110)를 통해 흡입되는 배기가스의 배출속도가 감소되도록 콘 형상으로 확대형성되는 흡입확장부(120)가 형성된 흡입하우징(100)과; 일측이 개방된 개구부(210)를 가진 상광하협상의 원통형상으로 형성되고, 상기 흡입확장부(120)에 대응되어 결합되며, 타측 중앙 내측으로 요입된 확장끼움공(220)이 형성된 흡음하우징(200)과; 일측으로 상기 확장끼움공(220)에 끼움결합되도록 길이방향으로 길게 형성되고, 배기가스의 배출속도를 감쇠하여 소음방지토록 일단이 요입되어 직경이 축소되는 배가스 배출단부(310)가 형성된 감압배출파이프(300);를 포함한다.

여기서, 상기 흡입하우징(100)의 결합부(110) 외연으로 상기 머플러(10)의 배출구(12)에 결합이 용이토록 형성된 다수의 절개홈(112)이 형성된 것이 바람직하다.

한편, 상기 흡음하우징(200)은 일측이 개방된 개구부(210)를 가진 상광하협상의 "┏┓┏┓" 형으로 형성되되, 상기 확장끼움공(220) 내측으로 상기 감압배출파이프(300)가 밀착끼움결합되어 기밀유지토록 밀착결합부(222);가 형성된 것을 특징으로 한다.

한편, 상기 감압배출파이프(300)의 타측 일단으로 이물질의 유입을 방지되도록 일정각도 절곡된 곡관(400)이 결합되는 것이 바람직하며, 나아가, 상기 감압배출파이프(300)의 타측이 외부로 더 연장 형성되어 일단이 절곡되어도 좋다.

본 고안은 지게차, 포크레인 블도우져 등의 산업용 중장비 작업차량에 부착된 머플러의 배기가스 배출구 후단에 설치되고, 머플러 후단의 배출구를 통해 배출되는 배기가스의 압력을 저감시킴으로 머플러로부터 1차소음이 감쇠된 후, 2차로 소음을 더 감소시켜 소음공해를 방지할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 고안은 기존 산업용 중장비 차량에 용이하게 장착가능하여 설치비의 절감과 함께 최소의 비용으로 소음공해를 방지할 뿐만 아니라 소음공해에 따른 민원의 발생이 최소화할 수 있는 장점이 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조로 본 고안에 따른 엔진 보조 소음기의 구성 및 작용에 대하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 고안에 따른 엔진 보조 소음기의 전체 결합사시도이고, 도 2는 본 고안에 따른 엔진 보조 소음기의 분해 사시도이며, 도 3은 본 고안에 따른 엔진 보조 소음기의 단면도이고, 도 4는 본 고안에 따른 엔진 보조 소음기의 작용상태를 나타낸 사용상태 단면도이다.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 고안에 따른 엔진 보조 소음기는 종래의 산업용 중장비 차량의 배기가스 배출에 따른 머플러(10)의 배출구(12)에 결합되어 소음을 감쇠토록 구비된다. 이와 같은 본 고안의 엔진 보조 소음기는 흡입하우징(100), 흡음하우징(200), 감압배출파이프(300) 등으로 구성된다.

상기 흡입하우징(100)은 산업용 중장비 차량의 엔진가동에 따라 엔진으로부터 발생되는 배기가스가 배기관을 통해 배출되어 배기관 후단에 구비된 머플러(10)의 배출구(12)에 결합되어 배기가스가 유입된다. 여기서, 흡입하우징(100)의 일측으로 상기 머플러(10)의 배출구(12)에 결합되는 결합부(110)가 형성된다. 그리고, 타측으로 결합부(110)를 통해 흡입되는 배기가스의 배출속도가 감소되도록 콘 형상으로 확대형성되는 흡입확장부(120)가 형성된다.

상기 결합부(110)은 머플러(10)의 배출구(12)의 외경과 동일 또는 작게 형성된 원통형상으로 형성되고, 그 외연에 상기 머플러(10)의 배출구(12)에 결합이 용이토록 다수의 절개홈(112)이 수직으로 형성된다.

상기 흡입확장부(120)는 원통형상의 결합부(110)의 타측으로 콘 형상으로 연장형성되고, 콘(Cone) 형상의 흡입확장부(120) 타단으로 후술되는 흡음하우징(200)의 개방된 외주연이 대응되어 용접토록 형성된다.

상기 흡음하우징(200)은 전술한 흡입하우징(100)의 콘 형상의 흡입확장부(120)를 통해 확장 유입되는 배기가스가 선회하여 배기가스의 배출속도가 감소됨과 함께 배가가스 압력이 감소되고 이에 따라 소음이 감쇠되어 배출토록 구비된다.

여기서, 흡음하우징(200)은 "┏┓┏┓" 형의 상광하협상의 원통형상을 가지도록 형성된다. 이와 같이 형성된 상광하협상의 원통형상을 가진 흡음하우징(200)은 일측으로 개방된 개구부(210)가 형성된다. 그리고, 타측으로 배기가스가 선회하여 배출되도록 중앙 내측으로 요입된 확장끼움공(220)이 형성된다.

여기서, 상기 흡음하우징(200)의 개구부(210) 외연을 따라 흡입확장부(120) 일단에 대응되어 기밀을 유지하도록 용접결합되어 일체로 마련되고, 상기 확장끼움공(220) 내측으로 전술한 감압배출파이프(300)가 밀착끼움결합되어 기밀유지토록 밀착결합부(222)가 형성된다.

상기 감압배출파이프(300)는 전술한 흡입하우징(100)으로부터 유입된 배기가스가 흡음하우징(200) 내에서 선회하여 소음이 감소된 후, 외기로 배출토록 마련된다. 여기서, 감압배출파이프(300)는 일측으로 전술한 흡음하우징(200)의 확장끼움공(220)에 끼움결합되도록 길이방향으로 길게 형성된다. 아울러, 감압배출파이프(300)의 흡입하우징측 일단은 내측으로 요입되어 직경이 축소되도록 형성되어 배출가스가 용이하게 배출토록 배가스 배출단부(310)가 형성된다. 여기서, 상기 배가 스 배출단부(310)는 배기가스가 전술한 흡음하우징(200) 내부에서 선회하여 배출속도가 감쇠된 후, 감압배출파이프(300)측으로 배출이 용이토록 내측으로 경사면이 형성되도록 하여 배출가스의 배출속도에 따른 배출소음이 감소토록 하여 외기로 배출토록 구비되는 것이다.

여기서, 감압배출파이프(300)의 타측 일단으로 이물질의 유입을 방지되도록 일정각도 절곡된 곡관(400)이 결합되는 것이 바람직하다. 나아가, 감압배출파이프(300)의 타측이 외부로 돌출되도록 길게 연장형성하여 그 일단이 절곡되되, 90°로 절곡되는 것이 바람직하다.

상술한 바와 같이 본 고안에 따른 엔진 보조 소음기는 아래의 설명과 같으며, 이하 사용상태에 따른 실시예를 설명하기로 한다.

도 3에 도시된 바와 같이, 흡입하우징(100)의 콘 형상의 흡입확장부(120)의 끝단 외주연에 흡음하우징(200)의 개구부(210)측 외주연을 대응하여 흡입하우징(100)과 흡음하우징(200)이 일체로 결합되도록 결합력과 밀폐력을 견고히 하기 위해 용접가공한다.

이와 같이, 흡입하우징(100)과 흡음하우징(200)이 결합된 후, 흡음하우징(200)의 확장끼움공(220)을 통해 밀착결합부(222)측으로 감압배출파이프(300)를 억지끼움결합한다. 여기서, 감압배출파이프(300)의 일단이 배기가스가 선회하여 배출될 수 있도록 흡음하우징(200)의 확장끼움공(220)을 통해 흡입하우징(100) 내측으로 삽입되도록 한다. 그리고, 감압배출파이프(300)의 타단은 흡음하우징(200)의 타측일면에 동일선상에 위치토록 한다.

다음으로, 이와 같이 결합된 본 고안의 엔진 보조 소음기의 감압배출파이프(300)의 타단에 일정각도 절곡된 곡관을 결합하여 눈, 비 또는 먼지 등의 이물질이 유입되는 것을 방지토록 한다.

한편, 바람직하게는 도 5에 도시된 바와 같이, 감압배출파이프(300)의 타단을 흡음하우징(200)의 외측으로 길게 연장한 후, 곡관과 같이 절곡하여 눈, 비 또는 먼지 등의 이물질의 침투를 방지하여도 좋다.

따라서, 도 3에 도시된 바와 같이, 본 고안에 따른 엔진 보조 소음기를 결합한 후, 흡입하우징(100)의 결합부(110)를 머플러(10)의 배출구(12)에 대응시켜 결합한다. 이때, 결합부(110)의 다수의 수직상의 절개홈(112)에 의해 머플러(10)의 배출구(12)에 결합이 용이하게 되고, 절개홈(112)에 의해 원통형상의 결합부(110)이 4분되어 금속의 성질상 탄성력이 발생되어 쐐기와 같은 효과를 가지게 된다.

즉, 본 고안에 따른 엔진 보조 소음기는 도 4에 도시된 바와 같이, 산업용 중장비의 엔진이 시동되어 배기가스의 배출시, 배기가스는 머플러(10)를 1차로 통과하여 소음과 오염물질을 1차로 감소시킨다. 이후, 머플러(10)의 배출구(12)를 통해 여전히 높은 압력으로 배출되는 배출가스는 배출구(12) 후단에 결합된 본 고안의 보조 소음기의 흡입하우징(100)의 결합부(110)측으로 유입된다.

이렇게 결합부(110)을 통해 유입된 배기가스는 흡입하우징(100)의 콘 형상의 흡입확장부(120)을 거치면서 배기가스의 일부는 감압배출파이프(300)를 통해 배출됨과 함께 배기가스의 배출속도가 급격히 감소한다. 이후, 배기가스는 흠음하우징(200) 측으로 이동되면서 내측으로 요입형성된 확장끼움공(220)측과 감압파이프(300)측의 외연에 접촉되면서 기류가 선회하게 되어 배기가스의 배출속도와 소음이 급격히 감소된다.

이후, 배기가스는 흡음하우징(200) 내에서 선회하면서 초기 감압배출파이프(300)을 통해 일부 배출되는 배기가스와 함께 일단에 경사면이 형성되도록 요입된 배가스 배출단부(310)를 타고 감압배출파이프(300) 내로 배출된다. 여기서, 배가스 배출단부(310)에 의해 감압배출파이프(300) 내로 배출가스가 배출시, 저항이 적게되어 소음이 감소될 수 있는 것이다.

따라서, 이와 같이 배기가스의 배출속도를 급격히 감소시켜 배기가스의 높은 압력으로 배출됨에 따라 발생되는 소음을 현저히 감소시킬 수 있는 것이며, 소음의 감소에 따른 소음공해의 감소와 주변 민원의 제기를 방지할 수 있는 것이다.

한편, 본 고안의 상세한 설명에서는 구체적인 실시예에 관해서 설명하였으나, 본 고안의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러가지 변형이 가능함을 당해 분야에서 통상의 지식을 가진자에게 있어서, 그와 같은 변형은 청구 범위 기재의 범위 내에 있는 것이다.

도 1은 본 고안에 따른 엔진 보조 소음기의 전체 결합사시도이다.

도 2는 본 고안에 따른 엔진 보조 소음기의 분해 사시도이다.

도 3은 본 고안에 따른 엔진 보조 소음기의 단면도이다.

도 4는 본 고안에 따른 엔진 보조 소음기의 작용상태를 나타낸 사용상태 단면도이다.

* 도면의 주요 부호에 대한 설명 *

10 : 머플러 12 : 배출구

100 : 흡입하우징 110 : 결합부

112 : 절개홈 120 : 흡입확장부

200 : 흡음하우징 210 : 개구부

220 : 확장끼움공 222 : 밀착결합부

300 : 감압배출파이프 310 : 배가스 배출단부

400 : 곡관

Claims (5)

1. 산업용 중장비 차량의 가동에 의해 배출되는 배기가스가 유입되어 후단에 형성된 배출구(12)를 통해 배기가스가 배출되도록 형성되고, 배기가스의 배출에 따른 소음의 발생을 방지토록 구비된 머플러(10)의 보조 소음기에 있어서,

   일측으로 상기 머플러(10)의 배출구(12)에 억지끼움 결합되는 결합부(110)가 형성되고, 타측으로 결합부(110)를 통해 흡입되는 배기가스의 배출속도가 감소되도록 콘 형상으로 확대형성되는 흡입확장부(120)가 형성된 흡입하우징(100)과;

   일측이 개방된 개구부(210)를 가진 상광하협상의 원통형상으로 형성되고, 상기 흡입확장부(120)에 대응되어 결합되며, 타측 중앙 내측으로 요입된 확장끼움공(220)이 형성된 흡음하우징(200)과;

   일측으로 상기 확장끼움공(220)에 끼움결합되도록 길이방향으로 길게 형성되고, 배기가스의 배출속도를 감쇠하여 소음방지토록 일단이 요입되어 직경이 축소되는 배가스 배출단부(310)가 형성된 감압배출파이프(300);를 포함하는 엔진 보조 소음기.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 흡입하우징(100)의 결합부(110) 외연으로 상기 머플러(10)의 배출구(12)에 결합이 용이토록 형성된 다수의 절개홈(112)이 형성된 것을 특징으로 하 는 엔진 보조 소음기.
3. 제 1항에 있어서,

   상기 흡음하우징(200)은 일측이 개방된 개구부(210)를 가진 상광하협상의 "┏┓┏┓" 형으로 형성되되,

   상기 확장끼움공(220) 내측으로 상기 감압배출파이프(300)가 밀착끼움결합되어 기밀유지토록 밀착결합부(222);가 형성된 것을 특징으로 하는 엔진 보조 소음기.
4. 제 1항에 있어서,

   상기 감압배출파이프(300)의 타측 일단으로 이물질의 유입을 방지되도록 일정각도 절곡된 곡관(400)이 결합되는 것을 특징으로 하는 엔진 보조 소음기.
5. 제 1항에 있어서,

   상기 감압배출파이프(300)의 타측이 외부로 돌출되도록 연장형성되어 일단이 절곡된 것을 특징으로 하는 엔진 보조 소음기.

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